1
00:00:00,750 --> 00:00:03,083
大家都有聽過「CRISPR」 嗎？

2
00:00:03,883 --> 00:00:06,485
沒聽過就太落伍了。

3
00:00:06,509 --> 00:00:09,711
這是一種基因組編輯技術，

4
00:00:09,735 --> 00:00:12,569
非常萬用卻又極具爭議，

5
00:00:12,593 --> 00:00:15,834
因而引起了各種有趣的討論。

6
00:00:16,631 --> 00:00:18,694
我們該讓猛瑪象復活嗎？

7
00:00:19,281 --> 00:00:21,575
我們要去修改人類胚胎嗎？

8
00:00:22,041 --> 00:00:24,163
還有我最喜歡的這個：

9
00:00:24,997 --> 00:00:26,502
我們能夠接受，

10
00:00:26,502 --> 00:00:28,790
用這項技術，

11
00:00:28,790 --> 00:00:31,516
將我們人類認為有害的物種，

12
00:00:31,516 --> 00:00:33,983
從地球上完全消失嗎？

13
00:00:35,165 --> 00:00:38,448
這類的科學進展地太快了，

14
00:00:38,472 --> 00:00:41,316
遠超過制訂規範的腳步。

15
00:00:41,340 --> 00:00:43,407
所以在過去六年，

16
00:00:43,431 --> 00:00:45,376
我給自己一個任務，

17
00:00:45,863 --> 00:00:48,873
盡可能讓更多人去了解，

18
00:00:48,897 --> 00:00:51,997
這類的科技和它們的意義。

19
00:00:52,021 --> 00:00:56,550
媒體現在很愛講「CRISPR」，

20
00:00:57,089 --> 00:01:01,448
又愛用「輕易」和「廉價」來形容。

21
00:01:02,337 --> 00:01:05,476
所以我想要聊得深一點，

22
00:01:05,500 --> 00:01:09,684
檢視關於「CRISPR」的迷思和現實。

23
00:01:10,954 --> 00:01:13,224
如果要對基因組進行「CRISPR」，

24
00:01:13,594 --> 00:01:16,194
首先要破壞它的 DNA。

25
00:01:17,098 --> 00:01:21,510
也就是破壞染色體的雙股螺旋。

26
00:01:21,752 --> 00:01:24,774
接著細胞的修復機制會開始介入，

27
00:01:25,088 --> 00:01:27,727
我們會讓修復過程

28
00:01:27,751 --> 00:01:29,627
照我們期望的方向進行，

29
00:01:30,054 --> 00:01:31,596
而不是自然發展。

30
00:01:31,620 --> 00:01:33,485
大概是這樣。

31
00:01:33,929 --> 00:01:35,652
這個系統包含兩個部分。

32
00:01:35,676 --> 00:01:39,047
「Cas9 蛋白質」和「嚮導 RNA」。

33
00:01:39,071 --> 00:01:41,533
就像是導向飛彈。

34
00:01:41,557 --> 00:01:42,747
所以「Cas9」

35
00:01:42,747 --> 00:01:44,227
──我喜歡用擬人法來說──

36
00:01:44,227 --> 00:01:47,457
「Cas9」就像是小精靈，

37
00:01:47,481 --> 00:01:49,026
想要把 DNA 吃掉。

38
00:01:49,050 --> 00:01:53,206
而「嚮導 RNA」則是負責
將 Cas9 帶到特定 RNA 片段，

39
00:01:53,230 --> 00:01:56,669
直到它找到執行任務的位置。

40
00:01:56,912 --> 00:01:59,806
兩者結合就是所謂的「CRISPR」。

41
00:01:59,830 --> 00:02:01,398
這是我們取法於一種

42
00:02:01,422 --> 00:02:04,316
非常古老的細菌免疫系統。

43
00:02:05,469 --> 00:02:09,209
驚人的地方在於，「嚮導 RNA」

44
00:02:09,751 --> 00:02:11,932
只需要 20 個字母的核酸序列，

45
00:02:11,956 --> 00:02:14,294
就能定位目標。

46
00:02:14,570 --> 00:02:16,713
這很省事，

47
00:02:16,737 --> 00:02:18,556
也非常省錢。

48
00:02:18,985 --> 00:02:22,990
只要依照需求微調細節，

49
00:02:23,014 --> 00:02:24,812
其他部分則維持不變。

50
00:02:25,481 --> 00:02:28,912
所以是非常輕易卻有力的系統。

51
00:02:30,047 --> 00:02:34,287
「Cas9 蛋白質」
和「嚮導RNA」複合體

52
00:02:34,311 --> 00:02:36,243
沿著基因組探索，

53
00:02:36,267 --> 00:02:39,760
找到符合「嚮導 RNA」的位置時，

54
00:02:39,784 --> 00:02:42,639
它們會插進雙股螺旋結構，

55
00:02:42,663 --> 00:02:44,231
把雙股螺旋拆開，

56
00:02:44,692 --> 00:02:47,380
「Cas9 蛋白質」負責分解片段。

57
00:02:47,962 --> 00:02:49,381
這個時候，

58
00:02:49,816 --> 00:02:51,716
你的細胞會很恐慌

59
00:02:51,740 --> 00:02:54,365
因為某部分的 DNA 斷裂了。

60
00:02:55,000 --> 00:02:56,296
那怎麼辦呢？

61
00:02:56,320 --> 00:02:58,514
這引起初期應變。

62
00:02:58,959 --> 00:03:01,581
有兩種主要修復途徑：

63
00:03:01,605 --> 00:03:06,674
第一種是找到
斷裂的 DNA 把它塞回去。

64
00:03:06,698 --> 00:03:08,796
這通常沒什麼效率，

65
00:03:08,820 --> 00:03:11,549
因為結果要不是少一個鹼基

66
00:03:11,573 --> 00:03:13,000
就是多一個鹼基。

67
00:03:13,024 --> 00:03:16,817
若只想把某個基因去除還可以，

68
00:03:16,841 --> 00:03:20,074
但要剪輯基因組卻不是
我們想的那麼簡單。

69
00:03:20,098 --> 00:03:22,993
第二種修復途徑就有趣多了。

70
00:03:23,017 --> 00:03:24,653
這種修復方法，

71
00:03:24,677 --> 00:03:27,358
需要一段同源 DNA。

72
00:03:27,382 --> 00:03:30,022
大家知道，人的染色體是成對的，

73
00:03:30,046 --> 00:03:34,294
一半來自媽媽，一半來自爸爸，

74
00:03:34,318 --> 00:03:35,593
所以，若有一邊受損了，

75
00:03:35,617 --> 00:03:38,012
可以用另一半染色體去修補。

76
00:03:38,036 --> 00:03:40,369
這就是修補的原理。

77
00:03:40,518 --> 00:03:41,982
受損修好了，

78
00:03:42,006 --> 00:03:43,957
基因組又恢復正常了。

79
00:03:44,616 --> 00:03:46,489
我們要做手腳的部分，

80
00:03:46,497 --> 00:03:50,205
是補上一段不一樣的 DNA，

81
00:03:50,229 --> 00:03:52,373
兩端接點是同源基因，

82
00:03:52,397 --> 00:03:54,096
但中間的排序不一樣。

83
00:03:54,120 --> 00:03:56,587
所以中間是什麼沒差，

84
00:03:56,611 --> 00:03:58,126
細胞都會信以為真。

85
00:03:58,150 --> 00:04:00,269
你可以更動其中一個序列，

86
00:04:00,293 --> 00:04:01,558
把其中一個密碼取出來，

87
00:04:01,582 --> 00:04:04,506
更甚者，塞一段新的 DNA 進去，

88
00:04:04,530 --> 00:04:06,859
就像特洛伊木馬。

89
00:04:07,089 --> 00:04:09,274
「CRISPR」很神奇，

90
00:04:09,298 --> 00:04:12,790
因為它促成了好幾項

91
00:04:12,790 --> 00:04:14,597
科學的新進展。

92
00:04:14,621 --> 00:04:17,842
它特別的是精準執行系統。

93
00:04:17,866 --> 00:04:21,633
將 DNA 植入有機體不是新技術。

94
00:04:21,657 --> 00:04:23,784
但有了制式化的定位系統，

95
00:04:23,808 --> 00:04:26,533
就可以將它放在確切的位置。

96
00:04:27,423 --> 00:04:33,092
目前很多人說它有多便宜，

97
00:04:33,116 --> 00:04:34,858
然後多好做。

98
00:04:34,882 --> 00:04:38,004
我帶領一個社區型實驗室。

99
00:04:38,242 --> 00:04:41,798
我開始收到電郵問說，

100
00:04:41,822 --> 00:04:44,219
「嘿，我可以去你們那邊，

101
00:04:44,243 --> 00:04:47,860
然後用 CRISPR 整一下基因嗎？」

102
00:04:47,884 --> 00:04:48,994
（笑聲）

103
00:04:49,018 --> 00:04:50,519
這是真的。

104
00:04:51,376 --> 00:04:53,179
我只好回「抱歉，不行」。

105
00:04:53,203 --> 00:04:54,213
（笑聲）

106
00:04:54,237 --> 00:04:56,592
「但聽說不貴而且不難嘛。」

107
00:04:56,616 --> 00:04:58,799
讓我來解釋一下。

108
00:04:58,823 --> 00:05:00,772
到底是有多「廉價」？

109
00:05:00,796 --> 00:05:03,206
相較之下是蠻便宜的。

110
00:05:03,665 --> 00:05:07,284
一般實驗耗材的錢可以省不少，

111
00:05:07,308 --> 00:05:09,840
從幾千塊到幾百塊，

112
00:05:09,864 --> 00:05:11,800
當然也可以省時間。

113
00:05:11,824 --> 00:05:14,254
從原本的幾星期到幾天就可以。

114
00:05:14,254 --> 00:05:15,738
這些很了不起。

115
00:05:15,762 --> 00:05:18,452
但是這仍要專業的實驗室才能做；

116
00:05:18,476 --> 00:05:21,988
在實驗室外做不出什麼東西。

117
00:05:22,012 --> 00:05:24,016
不要聽人家亂說，

118
00:05:24,040 --> 00:05:27,281
以為這在廚房流理台就做得好。

119
00:05:27,421 --> 00:05:31,929
這也沒有想像中這麼容易。

120
00:05:31,953 --> 00:05:34,261
更別提他們還在打專利的官司。

121
00:05:34,285 --> 00:05:36,111
先不管你用這個做出什麼，

122
00:05:36,135 --> 00:05:42,771
麻省理工的博德研究所和
加州柏克萊大學爭得不可開交。

123
00:05:42,795 --> 00:05:45,183
看他們這樣也是挺精彩的，

124
00:05:45,207 --> 00:05:48,455
因為雙方都在指控對方說謊，

125
00:05:48,479 --> 00:05:50,210
然後兩邊都有人說：

126
00:05:50,234 --> 00:05:53,018
「你看是我先申請專利的。」

127
00:05:53,042 --> 00:05:55,143
總之還要拖好多年。

128
00:05:55,167 --> 00:05:56,327
等到塵埃落定，

129
00:05:56,351 --> 00:05:59,636
想必要把大筆專利金付給贏家

130
00:05:59,660 --> 00:06:01,009
才能用這項技術。

131
00:06:01,343 --> 00:06:03,124
所以真的便宜嗎？

132
00:06:03,148 --> 00:06:08,347
其實，如果只是在實驗室
做些簡單研究還算便宜。

133
00:06:09,220 --> 00:06:11,496
那它簡單嗎？我們來看看。

134
00:06:12,417 --> 00:06:14,905
魔鬼藏在細節裡。

135
00:06:15,881 --> 00:06:19,012
我們其實不了解細胞。

136
00:06:19,036 --> 00:06:20,706
他們就像黑盒子。

137
00:06:20,730 --> 00:06:22,744
比如說我們不懂為什麼

138
00:06:22,744 --> 00:06:27,677
有些嚮導 RNA 有用、有些沒用。

139
00:06:27,701 --> 00:06:31,169
為什麼有些細胞用某種修復法，

140
00:06:31,193 --> 00:06:33,651
有些卻喜歡用另外的方法。

141
00:06:34,270 --> 00:06:35,554
除此之外，

142
00:06:35,578 --> 00:06:39,547
把 CRISPR 丟進人體就是大問題。

143
00:06:39,759 --> 00:06:41,761
在培養皿一點都不難，

144
00:06:41,785 --> 00:06:44,230
但要放進一個有機體，

145
00:06:44,254 --> 00:06:45,797
就沒那麼容易了。

146
00:06:46,224 --> 00:06:49,410
如果用血液或骨髓還可能，

147
00:06:49,434 --> 00:06:51,661
現在實驗多以這兩個為目標。

148
00:06:51,685 --> 00:06:53,480
有很多小女生，

149
00:06:53,480 --> 00:06:55,612
白血病痊癒的案例，

150
00:06:55,636 --> 00:06:58,310
先取出血液，處理完再放回去，

151
00:06:58,334 --> 00:07:00,383
用的是 CRISPR 的前體。

152
00:07:00,869 --> 00:07:03,665
這是目前的一個研究方向。

153
00:07:03,689 --> 00:07:06,076
但想要直接進入人體，

154
00:07:06,076 --> 00:07:07,824
可能要透過病毒。

155
00:07:07,824 --> 00:07:10,281
拿一個病毒，把 CRISPR 放進去，

156
00:07:10,281 --> 00:07:12,537
讓病毒感染細胞。

157
00:07:12,561 --> 00:07:14,704
可是病毒會留在體內，

158
00:07:14,728 --> 00:07:17,416
搞不好長期會有什麼影響。

159
00:07:17,440 --> 00:07:19,708
CRISPR 也未必百發百中，

160
00:07:19,732 --> 00:07:22,693
失誤機率很小但也不是沒有。

161
00:07:22,717 --> 00:07:25,515
長遠來看會不會有問題？

162
00:07:26,039 --> 00:07:28,251
這些不是小問題，

163
00:07:28,275 --> 00:07:30,915
科學家正在想辦法解決，

164
00:07:30,939 --> 00:07:33,225
也希望最後都能被解決。

165
00:07:33,249 --> 00:07:36,883
但絕非一蹴可幾，而且機會渺茫。

166
00:07:36,907 --> 00:07:38,666
所以有那麼容易嗎？

167
00:07:39,032 --> 00:07:43,365
如果你花個幾年摸透自己的身體，

168
00:07:43,389 --> 00:07:44,814
那應該就不難。

169
00:07:45,426 --> 00:07:47,510
但有另一個問題是，

170
00:07:47,534 --> 00:07:53,507
如果改變基因組的某部分，

171
00:07:53,507 --> 00:07:56,822
身體的改變會怎麼被觸發？

172
00:07:57,306 --> 00:07:59,473
比如說，我們還要很久才會知道

173
00:07:59,497 --> 00:08:01,866
怎麼給豬一對翅膀。

174
00:08:02,364 --> 00:08:05,228
或多一隻腿，這就很了不起了。

175
00:08:05,252 --> 00:08:06,898
這聽起來很酷吧？

176
00:08:06,922 --> 00:08:08,458
但現在的情況是，

177
00:08:08,482 --> 00:08:12,832
無數的科學家正用 CRISPR，

178
00:08:12,856 --> 00:08:15,228
做很重要的研究，

179
00:08:15,252 --> 00:08:20,696
比如說用動物建立疾病的模型；

180
00:08:20,720 --> 00:08:25,702
或是去製造珍貴的化學物質，

181
00:08:25,726 --> 00:08:29,608
將他們投入工業級生產發酵；

182
00:08:30,021 --> 00:08:33,482
或是研究最基本的基因行為。

183
00:08:34,022 --> 00:08:36,951
這才是 CRISPR 該被討論的，

184
00:08:36,975 --> 00:08:40,439
而不是那些虛華的表象，

185
00:08:40,463 --> 00:08:42,219
掩蓋檯面下的這些努力。

186
00:08:42,243 --> 00:08:46,817
許多科學家努力讓 CRISPR 成真，

187
00:08:46,841 --> 00:08:48,460
而我覺得欣慰的，

188
00:08:48,484 --> 00:08:52,994
是我們的社會給予他們支持。

189
00:08:53,423 --> 00:08:54,582
想想看。

190
00:08:54,606 --> 00:08:58,625
我們的社會允許這一小撮人，

191
00:08:58,953 --> 00:09:02,752
投入全部的時間心力做研究。

192
00:09:02,984 --> 00:09:06,355
所以我們都是 CRISPR 的發明人，

193
00:09:06,998 --> 00:09:11,466
我們也都變成 CRISPR 的監督人。

194
00:09:11,490 --> 00:09:13,297
我們都有責任。

195
00:09:13,749 --> 00:09:17,705
所以我鼓勵大家多認識這些科技，

196
00:09:18,010 --> 00:09:20,029
因為真的只有這樣，

197
00:09:20,415 --> 00:09:24,767
我們才能引導這些科技的發展、

198
00:09:24,791 --> 00:09:26,723
這些科技的應用，

199
00:09:26,747 --> 00:09:30,502
而且確保最後的正面產出，

200
00:09:31,034 --> 00:09:34,526
無論是對地球或是對我們。

201
00:09:34,698 --> 00:09:35,890
謝謝。

202
00:09:35,914 --> 00:09:39,816
（掌聲）